高中人教版 (2019)第4节 生态系统的信息传递教学设计

导入新课

导入：以“问题探讨”引入，学生思考回答。

蜜蜂发现蜜源是怎样给同伴传递信息的？

你还能举出生物间传递信息的其他例子吗？

老师提示：

1．  通过跳圆圈舞来传递这一信息。

2．  引导学生举例说明传递信息（孔雀开屏等）

得出概念：

信息：一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。

思考

讨论

 联系实际问题，引起学生学习的兴趣。提出问题，调动积极性，引发学生思考及对新知识的探索

讲授新课

讲述 信息传递的一般过程（一般信息传递有三个基本环节）：信源（信息产生）；信道（信息传输）；信宿（信息接收）。多个信息过程相连就使系统形成信息网，当信息在信息网中不断被转换和传递时，就形成了信息流。信息只有通过传递才能体现其价值，发挥其作用。

一、生态系统中信息的种类

概括提出生态系统的信息种类

物理信息   化学信息   行为信息

（1）       物理信息：

从概念  来源   动植物的感受部位分析物理信息

①声信息

在生态系统中，我们最为熟悉的以声信息进行通讯的当属鸟类，鸟类的叫声婉转多变，除了能够发出报警鸣叫外，还有许多其他叫声。植物同样可以接收声信息，例如当含羞草在强烈的声音刺激下，就会有小叶合拢、叶柄下垂等反应。

声信息的特点有：多方位性，；瞬时性，多变量，

②电信息

在自然界中存在许多生物发电现象，大约有300多种鱼类能产生0.2～2V的微弱电压，可以放出少量的电能，并且鱼类的皮肤有很强的导电力，在组织内部的电感器灵敏度也很高。鱼群洄游过程中的定位，就是利用鱼群本身的生物电场与地球磁场间的相互作用而完成的。

由于植物中的组织与细胞间存在着放电现象，因此植物同样可以感受电信息。

③磁信息

地球是一个大磁场，生物生活在其中，必然要受到磁力的影响。候鸟的长途迁徙、信鸽的千里传书，这些行为都是依赖于自己身上的电磁场与地球磁场的作用，从而确定方向和方位。

（2）化学信息

概念：化学信息主要是生命活动的代谢产物以及性外激素等，有种内信息素（外激素）和种间信息素（异种外激素）之分。种间信息素主要是次生代谢物（如生物碱、萜类、黄酮类）以及各种苷类、芳香族化合物等。

在生态系统中，化学信息有着举足轻重的作用。

在植物群落中，可以通过化学信息来完成种间的竞争，也可以通过化学信息来调节种群的内部结构。有时，在同一植物种群内也会发生自毒现象。在这些植物的早期生长中，毒素可能降低幼小个体的成活率。

教师提出让学生举例化学信息的传递

之后师生一起总结哪些属于化学信息传递的例子

举例：例如，猎豹和猫科动物有着高度特化的尿标志的信息，它们总是仔细观察前兽留下的痕迹，并由此传达时间信息，避免与栖居在此的对手遭遇。动物还可以利用化学信息来标记领域。群居动物能够通过化学信息来警告种内其他个体。鼬遇到危险时，由肛门排出有强烈臭味的气体，它既是报警信息素，又有防御功能。当蚜虫被捕食时，被捕食的蚜虫立即释放报警信息素，通知同类其他个体逃避。

（3）行为信息

结合课堂导入时蜜蜂的传递信息的方式---蜜蜂的舞蹈行为就是一种行为信息。草原中有一种鸟，当雄鸟发现危险时就会急速起飞，并扇动两翼，给在孵卵的雌鸟发出逃避的信息。

在繁殖季节，公鸡 “抖抖大红冠子花外衣”来引诱母鸡交配 。

通过上述例子，学生总结行为信息的概念

概念：动植物的许多特殊行为都可以传递某种信息，这种行为通常被称为行为信息。

小练习：对不同的信息进行分类

物理信息（ ）化学信息（ ）行为信息（ ）

倾听

学习

信息种类

倾听分析

分析

讨论

学习概念

讨论

举例

师生一起总结属于化学信息的例子

举例

得出概念

做练习

讲述信息传递的一般方式，让学生有个认识

总括信息种类

从多方位分析物理信息，使学生理解更到位

更细致的分析声信息、电信息和磁信息属于物理信息便于学生辨析

指出化学信息的包括范围，使学生对此类信息以界定

学以致用，考察学生对化学信息的传递的理解

学生举例

纠正错误理解

正节解化学信息的例子

举例说明行为信息再得出概念，使学生理解更透彻

及时巩固

加强理解

信息传递中生态系统中的作用及应用

二、信息传递在生态系统的作用

教师讲解

1．              生命活动的正常进行，离不开信息的作用。生物种类的繁衍，也离不开信息的传递。

例如：海豚进行捕食、探路、定位和躲避天敌等行为几乎都依赖于超声波；有些植物，像莴苣、茄、烟草的种子必须接受某种波长的光信息，才能萌发生长；自然界中，植物开花需要光信息刺激；许多动物都能在特定时期释放用于吸引异性的信息素，以完成生殖等等。由此可见，个体的生存与种族的繁衍都离不开信息传递。

2．              信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。

在生态系统中存在着复杂的营养结构——食物链和食物网，食物链上的相邻物种之间存在着“食”与“被食”的关系，相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息。例如：在草原上，当草原返青时，“绿色”为食草动物提供了可以采集的信息；森林中，狼可以依据兔留下的气味去猎捕后者，兔同样也能够根据狼的气味或行为特征躲避猎捕。

生物间的信息传递是长期进化的结果。

三、信息传递在能业生产中的应用两方面：

信息传递在农业生产中的应用有两个方面：一是提高生产品或畜产品的产量；二是对有害动物进行控制。例如，利用光信息调节和控制生物的发育、利用各种昆虫对各种波长的趋光特点进行诱杀（昆虫都有趋光的特点，但不同昆虫对各种波长的光反应不完全相同，因此可用不同的光来诱杀害虫。另外，各种害虫活动时间不同，例如，水稻二化螟、三化螟、玉米螟、棉红铃虫、梨小食心虫、小地蚕等，都在22时30分至次日凌晨4时30分活动频繁；草木蛾、桃褐斑夜蛾及葡萄实紫褐夜蛾，都在夜间飞入果园刺吸果汁，所以夜间点灯诱杀效果好）、养鸡业在给鸡增加营养的基础上延长光照时间可以提高产蛋率等。

教师应当指出，生态系统中存在着精巧的信息传递和联络，但是目前人们只能模糊地认识自然界的这种“对话”。信息传递是生态学研究的前沿领域之一，随着研究的深入必定会取得更多的成果。

学习体会

记忆

倾听

根据自己的经验举例

从生物个体----种群-----群落这样的层次讲述信息传递的作用，更好的帮助学生理解和记忆

通过实际生产生活的例子，说明信息传递中农业生产中的应用，拓展学生视野，从多角度学习信息传递

课堂练习

略

思考

回答

及时巩固

加强理解

课堂小结

回顾

总结

梳理知识网络

帮助学生构建知识系统，整体把握整节内容

板书

一、 信息及信息流

传递过程：信息源→信道→信息受体

二、信息的种类

（1）物理信息（可来自环境或生物）

声、光（颜色、形状）、电、温度、湿度、磁场

（2）化学信息（可挥发性化学物质）

（3）行为信息（肢体动作）

三、信息传递在生态系统的作用

（1）维持生命活动正常进行

（2）生物种群的繁衍

（3）调节种间关系，维持生态系统稳定

四、信息传递在农业生产中的应用

（1）提高农畜产品的产量

（2）对有害动物进行控制

     化学防治、生物防治、机械防治

使学生理清思路

整体总括本节内容